पेरोव्स्काइट्स सौर सेल को नई ऊंचाइयों तक ले जा सकते हैं

इसमें स्विच हो रहा है अक्षय ऊर्जा जैसे कि सौर ऊर्जा जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में महत्वपूर्ण है। हालाँकि, सौर प्रौद्योगिकी ने अपनी शुरुआत से ही उल्लेखनीय प्रगति की है, लेकिन जीवाश्म ईंधन के लिए एक व्यवहार्य विकल्प बनने के लिए अभी भी नई तकनीकों की आवश्यकता है। इस परिदृश्य में, नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्र में नवीनतम आविष्कार, पेरोव्स्काइट्स, कुशल सौर ऊर्जा के विकास में एक गेम-चेंजर हो सकता है।

पारंपरिक सौर पैनल क्रिस्टलीय सिलिकॉन (सी-एसआई) या पतली फिल्म सौर प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जिनकी दक्षता सीमित होती है। हालांकि, पेरोवस्काइट हल्के और लचीले क्रिस्टलीय ढांचे हैं जिन्हें आसानी से किसी भी सतह पर जमा किया जा सकता है, चाहे वह लचीली हो या बनावट वाली। इसके कारण, वे पतले और हल्के पैनल बनाने में सहायक हो सकते हैं सौर पैनलों, कमरे के तापमान पर काम करने में सक्षम हैं और सिलिकॉन सौर सेल की तुलना में कम लागत पर सूर्य से अधिक बिजली उत्पन्न करते हैं।

हालांकि अभी तक पेरोव्स्काइट का कोई भी अनुप्रयोग व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है, लेकिन वे निरंतर शोध और निवेश का विषय हैं। कई कंपनियाँ अपनी क्षमता का दोहन करने की कोशिश कर रही हैं, इसलिए अब पेरोव्स्काइट सौर सेल, उनकी तकनीक और वे पारंपरिक सौर सेल से कैसे भिन्न हैं, इसके बारे में जानने का यह एक बढ़िया समय है।

विषय - सूची
पेरोव्स्काइट क्या है?
पेरोवस्काइट सौर सेल कैसे बनाये जाते हैं?
पेरोवस्काइट सौर सेल के विभिन्न प्रकार
पेरोव्स्काइट सौर सेल बनाम क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल
निष्कर्ष

पेरोव्स्काइट क्या है?

क्रिस्टलीय के विपरीत सिलिकॉनपेरोव्स्काइट्स पदार्थों का एक परिवार है, जिसमें एक अद्वितीय क्रिस्टल संरचना होती है, जो उसी नाम के खनिज के समान होती है जिसे पहली बार 1839 में रूस में खोजा गया था। हालांकि, 2006 तक पेरोव्स्काइट्स को अवशोषित पदार्थों के रूप में पहली बार शोधित नहीं किया गया था, जिसके परिणाम तीन साल बाद 2009 में प्रकाशित हुए थे।

पेरोव्स्काइट की कई किस्में मौजूद हैं। सबसे पहले खोजा गया पेरोव्स्काइट कैल्शियम टाइटेनियम ऑक्साइड से बना था। बाद में, कई प्रकार के पेरोव्स्काइट खोजे गए, जिनमें मिथाइल अमोनियम लेड ट्रायोडाइड वाले भी शामिल थे। फिर भी, सौर उद्योग के लिए सबसे ज़्यादा फ़ायदेमंद पेरोव्स्काइट वे हैं क्रिस्टल टिन या सीसा परमाणुओं से जुड़े कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं से बना।

पेरोव्स्काइट्स तीनों में से सबसे अधिक आशाजनक हैं^rd पीढ़ी फोटोवोल्टिक (पीवी) सिस्टम, उन्हें सौर उद्योग में एक गेम-चेंजर बनाते हैं। पिछले पांच वर्षों में, एक पेरोवस्काइट सौर सेल की दक्षता 4% से कम से बढ़कर XNUMX% से अधिक हो गई है। 20% तक अगले 15 वर्षों में, उनकी कार्यकुशलता और अधिक बढ़कर पार कर जाने का अनुमान है। 30% तक इस कारण से, यह माना जाता है कि पेरोवस्काइट सौर सेल संभावित रूप से पारंपरिक सी-एसआई सौर पैनलों और अधिकांश पतली फिल्म फोटोवोल्टिक्स की जगह ले लेंगे।

पेरोवस्काइट सौर सेल कैसे बनाये जाते हैं?

सरल शब्दों में, पेरोवस्काइट सौर सेल "वेट केमिस्ट्री" नामक प्रक्रिया के माध्यम से बनाए जाते हैं, जहाँ मिथाइलमोनियम हैलाइड, मिथाइलमोनियम लेड आयोडाइड और अन्य योजक जैसे पदार्थों को एक घोल में मिलाया जाता है। इस मिश्रण को कांच, धातु ऑक्साइड, सिलिकॉन सौर सेल, लचीले पॉलिमर या यहां तक ​​कि पारदर्शी लकड़ी पर भी लगाया जा सकता है।

बेस मटेरियल पर पेरोवस्काइट घोल का जमाव स्पिन-कोटिंग के माध्यम से किया जाता है, जो बच्चों द्वारा इस्तेमाल की जाने वाली स्पिन-आर्ट मशीनों के समान अवधारणा पर आधारित है। घोल को सब्सट्रेट पर या तो स्प्रे किया जाता है या टपकाया जाता है, सब्सट्रेट को तेज़ गति से घुमाया जाता है, जिससे घोल की एक पतली परत इसकी सतह पर समान रूप से फैल जाती है। जब मिश्रण में मौजूद विलायक वाष्पित हो जाता है, तो पेरोवस्काइट क्रिस्टल की पतली परतों के रूप में एक पेरोवस्काइट फिल्म पीछे रह जाती है जिसे आसानी से सोलर सेल में वायर किया जा सकता है।

हालाँकि, पेरोवस्काइट के निर्माण के लिए एक से अधिक विधियाँ हैं सौर कोशिकाएंजैसे वाष्प सहायता, दो-चरणीय जमाव, और तापीय वाष्प जमाव।

पेरोवस्काइट सौर सेल के विभिन्न प्रकार

कुल मिलाकर, सभी सौर सेल में कुछ चीजें समान होती हैं। इनमें कम से कम एक नकारात्मक परत, फोटोवोल्टिक सामग्री की एक सकारात्मक परत और एक प्रवाहकीय सामने और पीछे इलेक्ट्रोड शामिल हैं। इलेक्ट्रोड नकारात्मक परत से सूर्य द्वारा चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों को एक तार के साथ ले जाते हैं ताकि उन्हें सकारात्मक परत में वापस लाने से पहले बिजली उत्पन्न की जा सके। इसके अलावा, सौर मॉड्यूल में लगाए जाने के बाद, सभी सौर कोशिकाओं को मौसम की क्षति से बचाने के लिए एक इनकैप्सुलेशन परत में सील कर दिया जाता है।

अब, जब बात विभिन्न प्रकार की आती है पेरोव्स्काइट सौर सेलइनमें से दो प्रकार बहुत महत्वपूर्ण हैं - पतली फिल्म सेल और टेंडेम सेल। पतली फिल्म सेल में फोटोवोल्टिक सामग्री के रूप में केवल पेरोव्स्काइट्स होते हैं, जबकि टेंडेम सेल में पेरोव्स्काइट की कई परतें हो सकती हैं या क्रिस्टलीय सिलिकॉन परत के ऊपर पेरोव्स्काइट की एक पतली परत हो सकती है।

पतली फिल्म वाली टेंडेम कोशिकाएँ भी होती हैं। यहाँ, कोशिकाओं में शामिल हैं तांबा इंडियम गैलियम सेलेनाइड (CIGS) परतें पेरोव्स्काइट परत के साथ लेपित हैं। पतली-फिल्म टेंडेम सेल पहले से ही एक परिपूर्ण सौर प्रौद्योगिकी है।

पेरोव्स्काइट सौर सेल बनाम क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल

क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर सेल, जिन्हें अच्छी तरह से स्थापित बड़े पैमाने पर उत्पादन प्रक्रियाओं के साथ परिपक्व तकनीक माना जाता है, सौर उद्योग में दशकों से आदर्श रहे हैं। इनमें एक AI-BSF संरचना होती है जहाँ अवशोषक परत में मोनोक्रिस्टलाइन या पॉलीक्रिस्टलाइन c-Si का उपयोग किया जाता है।

पेरोव्स्काइट और सी-Si के बीच एक दिलचस्प अंतर उनकी प्रकाश अवशोषण क्षमता है। कोशिकाओं सौर स्पेक्ट्रम में रंगों की एक विस्तृत श्रृंखला पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जबकि सी-एसआई केवल 1,100 एनएम के बराबर या उससे अधिक तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित कर सकता है। यह पेरोव्स्काइट कोशिकाओं की संरचना के कारण है, क्योंकि यह इलेक्ट्रॉनों को मोटी परतों के माध्यम से कुशलतापूर्वक प्रवेश करने की अनुमति देता है। नतीजतन, वे सूर्य के प्रकाश की अधिक मात्रा को बिजली में परिवर्तित कर सकते हैं, जो पेरोव्स्काइट्स की उच्च दक्षता में योगदान देता है।

पेरोवस्काइट सौर सेल की उच्चतम दर्ज दक्षता है 29.15% सी-एसआई सौर कोशिकाओं द्वारा प्रदर्शित कम 25.4% की तुलना में। यह देखते हुए कि क्रिस्टलीय सिलिकॉन अल-बीएसएफ एक अत्यधिक परिपक्व तकनीक है, यह पेरोव्स्काइट सौर पैनलों की आशाजनक क्षमता को साबित करता है।

अंत में, पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाएं कम संभावित सामग्री और कम प्रसंस्करण लागत प्रस्तुत करते हैं। इन्हें विभिन्न रंगों में भी निर्मित किया जा सकता है, जिससे उपभोक्ता अपनी आवश्यकताओं के अनुसार उत्पाद को अनुकूलित कर सकते हैं। पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं की अतिरिक्त विशेषताओं, जैसे लचीलापन, हल्का वजन और अर्ध-पारदर्शिता, ने शोधकर्ताओं और इलेक्ट्रॉनिक डिजाइनरों को आश्वस्त किया है कि पेरोव्स्काइट सौर कोशिकाओं के विभिन्न अनुप्रयोग सी-एसआई की जगह ले सकते हैं प्रौद्योगिकी लम्बी दौड़ में।

लोग पेरोवस्काइट सोलर सेल कब खरीद सकते हैं? निष्कर्ष

शोधकर्ताओं और विशेषज्ञों अक्षय ऊर्जा उद्योग जगत सस्ते, कुशल और पर्यावरण के अनुकूल सौर सेल विकसित करने के लिए पेरोव्स्काइट को एक आशाजनक सामग्री के रूप में देखता है। परिणामस्वरूप, बहुत सारे व्यवसाय और संगठन वर्तमान में पेरोव्स्काइट सौर सेल की क्षमता पर शोध कर रहे हैं, जिनमें नेशनल रिन्यूएबल एनर्जी लेबोरेटरी (NREL), ऑक्सफोर्ड PV, Qcells और अन्य शामिल हैं। हालाँकि वे जो सेल बनाते हैं, वे डाक टिकट के आकार के परीक्षण सेल हैं, जो अभी तक जनता को बिक्री के लिए तैयार नहीं हैं, लेकिन बड़े पैमाने पर व्यावसायीकरण बहुत दूर नहीं हो सकता है।